注漿技術處治路基下隱伏孔洞的漿液配合比試驗研究

■劉登峰 ■濟寧市公路管理局，山東 濟寧 272000

路基工程中時常發生隱伏孔洞現象，這種問題的出現就會對公路交通造成很大的影響。因此想要保證交通樞紐能夠安全、順利的通行，就要使用有效手段對路基工程隱伏孔洞而引起的公路路基的塌陷、破壞等實際問題進行處治和解決，漿液的凝結時間是否能夠得到有效控制就成為了處治過程中最為重要的問題。現階段，可以把漿液按照注漿工藝分為兩大種類，一種是單液注漿、而另外一種就是雙液注漿。通過大量實驗數據得出，雙液注漿在處治隱伏孔洞問題上有良好的表現。文章對漿液配合比進行探究，使用雙液注漿方法對兩種漿液進行有效控制，從而達到控制漿液凝固的時間，更好的適應不同工程對漿液凝結時間的需求。

1 漿液材料的選擇

1．1 粘土類漿液材料

粘土的粒徑都小于0．005毫米，比表面積比較大，碰到水就會具備膠體化學性質。這種漿材的原材料來源范圍廣，經濟價格較低，并且在防滲漏工程中得到了大范圍的使用。在土工堤壩工程中，粘土漿材在作用力條件下能夠形成良好的防滲體。但是在實際應用中，因為其本身具有良好的保水性，不容易進行脫水，并且凝結的時間相對較長，也有可能會出現不凝的現象，導致出現結石體強度比較低達不到實際要求標準，致使灌漿工程質量受到很大的影響。

1．2 水泥基漿液材料

這種漿液中的主要成分是水泥，其中包含水泥漿液以及水泥和砂石混合漿液。這種漿液具有高強度結石體，擁有良好的耐久性且無毒，原材料的來源范圍比較廣，而且價格也比較便宜，制作漿液的方法簡單，實際操作也比較便捷。但是這種普通水泥的漿液容易出現沉淀析水現象，并且穩定性能也比較差，漿液在硬化時可能還會出現體積變小的現象。然而初步凝結到最終凝結的時間不能被很好地控制，強度增長相對緩慢，基于此，就可以向其中添加外加劑來進行改善，特別是顆粒型漿液被廣泛使用。

1．3 溶液型漿液材料

這種漿液又被稱作化學漿材，由兩種或兩種以上的化學材料組合而成。這種漿液的實際粘度不高，部分漿液粘度可能比水還低，接近于真溶液。但是這種漿材還是具有很多缺點，例如，毒性、對環境有污染、經濟價格較高，結石體強度沒有水泥漿液好。因此，在工程想要進行加固的時，通常不會采用這種材質的漿液，所以，在使用范圍上就受到了一定的制約。

1．4 混合型漿液材料

混合型漿材是由顆粒漿材和溶液漿材，按照一定比例進行混合而得到的。對公路工程中的路基下隱伏孔洞進行處置，就要滿足公路路基負載能力的實際要求。與此同時，部分公路對什么時間能夠恢復運營是有著嚴格標準的，所以進行漿液實驗研究就要選取強度高，能夠快速硬化的水泥。為了進一步完善水泥漿液的性質、對水泥漿液的凝結時間進行有效掌控，不斷適應不同的工程需求，減少水泥漿液的沉淀析水性，增加漿液穩定性、流動性以及凝結的特性，就要向水泥漿液中添加外加劑，來加以改善。

2 漿液配合比設計

使用雙液注漿技術的時候，想要保證漿液的配合比合適、漿液運輸以及泵送過程留有足夠的時間，就要延長在兩種注漿漿液單獨配制后的凝結時間，若想使兩種漿液進行混合時可以快速凝結，產生硬化現象，就應該對這兩種漿液的配比進行有效控制，從而達到可以隨意控制注漿漿液的固結時間，可以是幾分鐘或者是幾小時，時間段可以隨意調整。

雙液注漿中所選漿液1、2，其實驗室配合比如下。漿液1由42．5R型硅酸鹽水泥、UWB-Ⅱ型絮凝劑、UNF-5型減水劑、粉狀煤灰、元明粉以及水進行混合而組成，其實驗室混合比見表1。漿液2由52．5R型硅酸鹽水泥、UWB-Ⅱ型絮凝劑、UNF-5型減水劑、粉狀煤灰、粉狀石灰石、石膏粉以及水進行混合組成，實驗室混合比詳見表2［1］。

表1 漿液1實驗室配合比

表2 漿液2實驗室混合比

3 實驗結果和分析

在對路基工程隱伏孔洞進行處治時，注漿漿液的結石體效率會對工程的質量造成一定的影響。除了結石效率因素影響以外，粘度也是影響處治施工質量的關鍵因素，也會直接影響注漿施工的好壞。還要注意的是，進行注漿的漿液一定要具有良好流動性，這樣才能達到實際目標，一旦粘度過大就會降低流動性，很難對空洞以及縫隙進行填充，達不到施工的實際要求標準。而注漿漿液的粘度過小就會導致漿液流動性過大，致使擴散半徑變大，直接導致漿液浪費。一般情況下，注漿漿液粘度要保證在15Pa·s到140Pa·s之間。為了提升結石效率，保證漿液結石以后能夠對隱伏孔洞進行很好的填充，同時還要讓注漿漿液能夠進行良好的注漿，就要通過實驗對漿液的粘度、凝結時間、比重以及結石效率進行確定，具體性能參數詳見表3。

表3 漿液1、2性能參數表

在不同的混合比例下，漿液的實際性能也是不同的，漿液1、2配合比是3∶1的時候，凝結時間是3分鐘，結實率是99．4%;當比例比變成5∶3時，凝結時間是9分鐘，結實率是99．3%;當比例是1∶1進行配比時，凝結時間19分鐘，凝結率是98．6%;二者比例是3∶5時，凝結時間是45分鐘，結實率是98．6%;當比例變成1∶0，而膠凝時間就會延長到68分鐘，結實率也會達到99．1;當漿液1．和漿液2的比例達到1∶3時，膠凝時間就會更長，可以達到98分鐘，結實率會達到98．7%;當比例是0∶1時，在164分鐘的時候才開始凝結，而結石率是98/5%。通過雙液配合比的不斷變化就可得出漿液膠凝時間變化的曲線圖［2］。

在使用雙液注漿技術時，溶液1在漿液混合中占得比例越大，凝結時間就會越短，一旦有施工工程對漿液的凝結時間有要求時，就可以通過上圖進行查詢，然后確定漿液的配合比，并且實驗所測定的結石率可以達到98%以上。

在進行隱伏孔洞注漿工程時，還要充分考慮漿液結石體的受力特點，保證漿液與孔洞有效粘結，進而形成一個整體，并且還要具有一定程度的抗壓強度。

按照邊長150毫米制作不同配合比的模塊一組三塊，然后在進項1個月左右的養護，再測定試塊的抗壓強度。漿體中漿液2的比例越大，結石強度就會越高。如果工程對漿體強度有要求時，就可以在上圖中進行查詢，確定最為合適的漿液混合比。能夠有效解決路基塌陷以及隱伏孔洞問題，并且這種研究成果為其它新型注漿材料的研發提供了一定的參考意義。新型材料的研究是為了更好的解決路基下隱伏孔洞的問題，有效控制公路工程的質量，更好的服務社會、服務于日常生活的實際需要。

3 結論

總之，隨著基礎建設的發展，注漿技術的應用就變得更加廣泛，但是，不同的工程就會對漿液材料、性能、強度、膠凝時間等方面有著不同程度的要求。本文針對路基工程隱伏孔洞處治，在確保要求強度達到實際標準的同時，對混合比例進行調整，從而有效控制漿液的膠凝時間，進一步保證不同的施工工程對膠凝時間的實際需求。實際上注漿最佳配合的實驗還是存在一定的限制，在以后的研究過程中逐漸對其參入比例進行調整，讓實驗成果的實際使用范圍更大、更廣。

［1］田濤，閻宗嶺，楊靜等．注漿技術處治路基下隱伏孔洞的漿液配合比試驗研究［J］．公路與汽運，2013(2)：118-120．

［2］趙煉恒，羅恒，李亮等．土石混填料臺背回填柔性加筋注漿技術加固試驗研究［J］．巖土力學，2010，31(1)：199-205．